Tartalomjegyzék

  1. 1. TÉMA: A LINEÁRIS ÁRAMKÖRÖK ALAPELEMZÉSE
    1. Alapvető elektromos mennyiségek. Alapkomponensek. Linearitás.
    2. Kirchhoff mottói.
    3. Áramkörök egyszerűsítése alapvető komponensekkel
    4. Szuperpozíció tétel
    5. Egyszerű rezisztív áramkör alkalmazások
    6. Szisztematikus áramköri elemzési technikák: háló- és csomópont-elemzés.
    7. Thйvenin és Norton tételek
    8. Maximális teljesítményátadás.
    9. Függő források
    10. Az ideális műveleti erősítő

Az ideális műveleti erősítő

10.1 Szimbólumok és alkalmazások

Az operációs erősítő (AO) egy integrált áramkör, amely több szakaszban összekapcsolt tranzisztorokat tartalmaz, hogy a készlet fel tudja erősíteni az "erősítő" jeleket.

ideális

Ezenkívül lehetővé teszi az "üzemi" jelekkel történő működést.

V_ = invertáló bemenet

V + = nem invertáló bemenet

+VCC, -VDD = A tranzisztorok előfeszítéséhez szükséges energia az aktív régióban.

Magától értetődik, hogy van + VCC, -VDD, különben az op erősítő nem működne.

JEGYZET: Az összes feszültséget egyetlen referencia csomópont (föld/föld) adja meg

Milyen műveleteket hajthat végre egy operációs erősítő?

  • Jeleket generál, áram- vagy feszültségforrásként működik
  • Erősít
  • Összead, kivon, visszirányú jeleket
  • Hasonlítsa össze a jeleket
  • Jelek integrálása vagy levezetése
  • Távolítsa el a zajt
  • Az alternatív jel átalakítása közvetlenre
  • A feszültség átalakítása áramra

10.2 Ideális op erősítő alapvető működése

Az ideális op erősítő kimeneti feszültsége a bemenetek feszültségének különbsége szorozva A tényezővel (nyitott hurok erősítés), ahol A >> 0 [ideális esetben A = ∞]

AO egyenértékű áramkör:

AZ IDEALITÁS FELTÉTELEI

Akkor tekintünk ideális AO-nak, ha megfelel a következő feltételeknek:

  1. Végtelen nyitott hurkú feszültségerősítés (A = ∞)

Következmény:

  1. Áram a bemeneti kapcsokon null RIN = ∞ (bemeneti impedancia).

Ez a feltétel az (1) -vel együtt megkapja a feltétel vagy elv nevét virtuális rövidzárlat (CCV)

  1. Nagyon nagy kimeneti áram RO = 0 (kimeneti impedancia)

Az ideális op amp jellemző funkciója:

10.3 Az igazi működési erősítő. Eltérések az ideálistól.

A gyakorlatban az op erősítők eltérnek az ideális viselkedéstől

  1. A = valójában A, bár () (nagyon kicsi).
  1. , valójában kicsi beindulási áramunk van, amelyeket kompenzálni kell.
  1. Ro 0, valójában .

A nem ideális op erősítő jelleggörbéje:

A lineáris régió szélességének (ε) becslése:

Maximális szélesség = 2mV (A feltételezés = 10 4)

Minimális szélesség = 2 µV (A feltételezés = 10 6)

A | V + - V- | > 1mV AO telítettségbe kerül

10.4 Ideális op erősítők hibaelhárítása.

MEGJEGYZÉS: csak negatív visszacsatolás esetén alkalmazható.

Negatív visszacsatolás ≡ kapcsolat az invertáló bemenet (V-) és az AO kimenet között Vo.

A felbontás mindig a CCV (virtuális rövidzárlat) alkalmazásán alapul.

  1. V + = V-
  2. i + = 0 i- = 0 (bemeneti áramok az AO-hoz)
  3. Alkalmazza a KCL-t a bemenetekre úgy, hogy kifejezi az áramokat a csomópontokban lévő feszültségek függvényében.

1. példa: Invertáló erősítő

  • Ellenőrizze a negatív visszajelzéseket.
  • Jelölje a csomópontokban a feszültségeket és az ágakban lévő áramokat.
  • Alkalmazza V + = V-, valamint i + = 0, i- = 0
  • Alkalmazza a KCL-t a fő csomópontokra.

Meghatározzuk az egyes ágak áramát:

Mi történik, ha ellenállást helyezünk a nem invertáló terminálra?

Meghatározzuk a jelenlegi I3-at:

És az eredmény ugyanaz lenne, mint korábban:

їMilyen V1 bemeneti értéknél telít az op erősítő?